Het Koninklijk Klooster van San Lorenzo de El Escorial werd in 1563 in opdracht van Filips II van Spanje gebouwd en was in 1584 grotendeels voltooid — amper eenentwintig jaar voor wat nog steeds het grootste renaissancegebouw ter wereld is. Filips II had gezworen het te bouwen na de overwinning van zijn leger in de Slag bij Saint-Quentin in Noord-Frankrijk op 10 augustus 1557, de feestdag van Sint-Laurens. Sint-Laurens was gemarteld op een rooster; de beroemde roostervormige plattegrond van het klooster — vier hoektorens, lange rechthoekige binnenhoven, de Patio van de Koningen in het midden — is de architectonische herdenking van die gelofte.
De hoofdarchitect, Juan Bautista de Toledo, tekende de eerste plannen op basis van Italiaanse renaissanceprincipes voordat hij in 1567 overleed. Juan de Herrera nam vervolgens over en gaf het gebouw zijn strenge, onversierde granieten afwerking: lange horizontale kroonlijsten, sobere pilasters, leien daken die aan het Habsburgse noorden doen denken, en een bijna volledige afwezigheid van gebeeldhouwde versiering aan de buitenzijde. De stijl werd bekend als estilo herreriano (de Herrerian-stijl) en domineerde de Spaanse koninklijke bouwkunst gedurende de volgende eeuw. Het complex is opgetrokken uit grijs graniet, gewonnen in de Sierra de Guadarrama direct achter het gebouw, en heeft de kale, monumentale uitstraling van een bergdorp in plaats van een paleis.
Onder het hoogaltaar van de basiliek bevindt zich het Koninklijk Pantheon (Panteón de los Reyes), de begraafplaats van bijna elke Spaanse vorst sinds Karel V. De kamer is achthoekig, van vloer tot plafond bekleed met donker marmer en serpentijnjaspis, en bevat zesentwintig identieke, met brons beslagen zwartmarmeren sarcofagen in rijen gerangschikt — koningen aan de ene kant, koninginnen wier zonen koning werden aan de andere. Een apart Pantheon van Prinsen (Panteón de los Infantes), uit de negentiende eeuw, herbergt de stoffelijke overschotten van koninklijke kinderen en koninginnen-gemalinnen. Het Pantheon werd begonnen onder Filips III en Filips IV; de uiteindelijke marmeren bekleding werd pas in 1654 voltooid door Giovanni Battista Crescenzi.
De Koninklijke Bibliotheek, die de lange bovenhal boven de hoofdingang beslaat, is een van de belangrijkste historische bibliotheken van Europa. Filips II bouwde haar als werkbibliotheek voor geleerden en vulde haar met zijn eigen collectie en met aangekochte en geconfisqueerde bezittingen; ze bevat nu ongeveer 40.000 gedrukte delen, zo'n 4.700 manuscripten in het Arabisch, Latijn, Grieks, Hebreeuws, Spaans en andere talen, en belangrijke wetenschappelijke en theologische collecties uit de Spaanse Gouden Eeuw. Pellegrino Tibaldi beschilderde het tongewelf tussen 1586 en 1592 met de zeven vrije kunsten en de christelijke deugden. De zaal is gesloten voor wetenschappelijke toegang, maar de openbare gang stelt bezoekers in staat de volledige lengte van de ruimte te doorlopen en de originele renaissance-lezenaars, de hemel- en aardglobes en de met de rug naar buiten geplaatste boeken te zien (een ongebruikelijke zeventiende-eeuwse omkering ontworpen om de vergulde paginaranden van de banden te behouden).